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草鱼肉发酵香肠的发酵工艺研究

2011-11-06刘学军

食品工业科技 2011年2期
关键词:戊糖酸乳发酵剂

王 磊,刘学军

(吉林农业大学食品科学与工程学院,吉林长春130118)

草鱼肉发酵香肠的发酵工艺研究

王 磊,刘学军*

(吉林农业大学食品科学与工程学院,吉林长春130118)

以嗜酸乳杆菌和戊糖片球菌作为混合发酵剂添加到草鱼鱼糜中,研究了接种量、发酵温度、菌种配比、发酵时间四个方面,通过测定pH和感官评分来确定发酵鱼肉香肠的最适发酵条件。结果显示:最佳发酵温度30℃,发酵时间20h,菌种比例(L∶P)2∶1,菌种接种量107cfu/g,pH5.0时,达到发酵鱼肉香肠最佳发酵效果。

乳酸菌,鱼肉发酵香肠,发酵工艺

1 材料与方法

1.1 材料与仪器[7]

嗜酸乳杆菌(L.acidlophilus,简称L)、戊糖片球菌(P.pentosaceus,简称P) 由吉林农业大学畜产品加工实验室提供,将两种乳酸菌分别接种到液体MRS培养基中,在30℃条件下培养24h,活化两次后备用;草鱼 购于吉林农业大学农贸市场;基本配方 盐1.7%,葡萄糖1%,蔗糖1%,亚硝酸钠0.015%,磷酸盐0.3%,味精0.2%,大豆蛋白2%,卡拉胶1%,白胡椒粉1%,VC粉0.3%,大蒜0.2%,环状糊精1%,冰水适量。

pHS-3C数字酸度计,超净工作台,手提式压力蒸汽灭菌锅,CTR-80斩拌机,YGC-40液压灌肠机,T6可见分光光度计,BYXX-50烟熏箱。

1.2 工艺流程[8]

1.3 测定方法

1.3.1 pH的测定方法 参照 GB9695.5-88[3]。取10g均质的样品,用研钵研碎,加入90mL中性的蒸馏水,振荡30min,过滤,滤液用数字酸度计测定。

表1 发酵香肠感官评分标准

表3 不同发酵时间产品的品质

1.3.2 感官质量评定方法 将待检香肠切成5mm薄片,挑选10名评定者在饭后2~3h对不同实验组的香肠的外观、组织状态、气味和口感进行感官评分(如表1所示),其中每项指标均为25分,4项指标共计100分。最后根据分数高低对各组香肠进行质量分级。特级产品90分及以上;一级产品76~85分;二级产品60~75分;不合格产品60分以下。

1.4 操作要点

1.4.1 草鱼的选择 选择健康的活鱼,去鳞、头、内脏,采用手工采肉方式,剔除鱼骨和鱼刺,用凉水将鱼肉清洗干净,不能残留血污及黑膜。

1.4.2 腌制 在切好的鱼肉片中加入复合磷酸盐,搅拌均匀,在0℃下腌制20~24h。

1.4.3 斩拌 向腌制好的鱼肉中添加香辛料和辅助材料进行斩拌。

1.4.4 接种发酵剂 将嗜酸乳杆菌和戊糖片球菌按一定比例混合加入鱼糜中。

1.4.5 灌装 将接种发酵剂的鱼糜搅拌均匀后灌装于肠衣中。

1.4.6 发酵 将香肠漂洗干净,整齐挂在恒温恒湿发酵箱中进行发酵,30℃发酵20~24h,当pH为5.0~5.2时终止发酵。

1.4.7 烘烤与装袋 将发酵好的香肠放入烟熏炉中,烘烤温度 45℃,2h成熟,使香肠中心温度达40℃,使乳酸菌灭活,防止香肠后续发酵;再70℃烘烤1.5h。

1.5 实验设计

按照发酵香肠生产工艺的要求,分别接入乳酸菌发酵剂(嗜酸乳杆菌与戊糖片球菌),研究接种量、发酵时间、发酵温度、菌种配比四个因素来确定发酵香肠的最适发酵条件。

1.5.1 不同发酵时间对发酵香肠的影响 发酵剂为嗜酸乳杆菌:戊糖片球菌(2∶1),接种量为107cfu/g,相对湿度为90%,发酵温度为30℃,采用发酵时间为8、12、16、20、24h进行发酵,在每个时间段测定其pH以确定合适的接种量。

1.5.2 不同接种量对发酵香肠的影响 发酵剂为嗜酸乳杆菌:戊糖片球菌(2∶1),相对湿度为90%,发酵温度为30℃,采用接种量104、105、106、107、108cfu/g进行发酵,每2h测定pH确定合适的接种量。

1.5.3 不同菌种配比对发酵香肠的影响 发酵剂接种量为 107cfu/g,相对湿度为 90%,发酵温度为30℃,选择菌种(嗜酸乳杆菌∶戊糖片球菌)比例为1∶1、1∶2、1∶3、3∶1、2∶1进行发酵,每4h测定pH确定合适的菌种配比。

1.5.4 不同发酵温度对发酵香肠的影响 发酵剂为嗜酸乳杆菌∶戊糖片球菌(2∶1),接种量为107cfu/g,相对湿度为90%,采用25、30、35、40℃进行发酵,每3h测定pH以确定合适的发酵温度。

1.5.5 复合条件对发酵香肠的影响 在单因素实验的基础上,选择接种量、发酵时间、菌种配比、发酵温度四个因素,采用L9(34)正交表进行正交实验,测定pH以确定发酵香肠的最佳发酵工艺条件,见表2。

表2 复合条件正交实验因子水平表

1.5.6 统计分析 采用软件SPSS12.0[9]。

2 结果与分析

2.1 发酵时间的选择

在每个时间段测定其pH以及不同时间对发酵香肠品质的影响的结果,如表3。香肠添入发酵剂后,随着发酵时间的延长,其pH开始下降,16~20h速率下降剧烈,20h后pH下降速率趋于平缓,此时的pH为5.05,20~24h其pH基本无变化,此时其值为4.95左右,这说明发酵20h后进入了稳定期,pH基本保持不变。

从表3可知,随着发酵时间的延长,产品的酸味不断增加,综合感官质量也不断在发生变化。在发酵时间为20h,产品的品质最好,当延长时间到24h时,则产品出现偏酸,综合评分较差。综合以上所得,发酵到20h后产品无论从pH还是品质考虑其效果都是最好的。因此,选择最适的发酵时间为20h,其pH在4.95~5.10时产品的品质最好。

2.2 接种量的选择

由图1可以看出:接种量不同,发酵产酸速度差异显著,接种量越大,产酸速度越快。接种量为104cfu/g和105cfu/g时,开始发酵时pH基本无变化,直至14~18h才有所下降,此时发酵剂成为优势菌进行发酵,24h后pH分别高达5.88和5.68;接种量为106cfu/g时,开始发酵时pH略微下降,12h后下降迅速,24h后pH达5.44,发酵未结束,pH继续下降;接种量为107cfu/g时,开始发酵时pH有所下降,12h后pH下降迅速,发酵剂成为优势菌,20h后pH下降平缓,24h后pH达4.90;接种量为108cfu/g时,开始发酵后pH就一直急剧下降,发酵剂立即成为优势菌进行发酵,24h后pH降至4.27。为了选择一个开始发酵时间较早,且后期pH稳定的接种量,选择接种量为107cfu/g较合适。

图1 不同接种量的pH变化

2.3 菌种配比的选择

由图2可以看出,嗜酸乳杆菌、戊糖片球菌比例不同,pH的变化显著。比例为1∶1时,香肠接入菌种12h后,pH逐渐下降,18h后发酵基本结束,pH下降平缓;比例为1∶2时,香肠接入菌种16h后,pH下降平缓,24h后发酵基本结束;比例为3∶1时,香肠接入菌种12h后pH急剧下降,直至24h,pH还在继续下降;比例为2∶1时,香肠接入菌种12h后pH急剧下降,20h后发酵基本结束,pH下降平缓;比例为1∶3时,香肠接入菌种12h后发酵产酸速率加快,几乎呈直线下降,20h后发酵基本结束。为了选择一个发酵结束时间较早,pH下降较明显且后期速度较平稳的菌种比,选择菌种比例为2∶1较合适。

图2 不同菌种配比的pH变化

2.4 发酵温度的选择

由图3可以看出,发酵温度不同,pH的变化有很大的差异。温度为20℃和25℃时,香肠接入菌种后pH基本无变化,直至16h后,pH才开始急剧下降,24h后发酵未结束,此时pH为5.62和5.12,做出来的产品发酵风味淡,口味一般;温度为30℃时,发酵后pH开始缓慢下降,12h后pH下降剧烈,18h后发酵基本结束,pH基本不变化,24h后为4.91,产品发酵风味浓郁,口味好;温度为35℃和40℃时,发酵后pH开始缓慢下降,12h后pH下降剧烈,18h后发酵也基本结束,24h后的pH分别降为4.78和4.65,产品酸味较重,口味较差。由于菌种的最适生长温度为30℃,此时发酵出来的产品达到的最好的效果,所以综合以上考虑,最适发酵温度为30℃。

图3 不同发酵温度的pH变化

2.5 复合条件的确定

表4 复合条件正交实验结果

采用直观分析,对各因素的K、k及R(极差)值的大小进行分析,根据正交实验结果的分析,可以得出如下结论:4个因子对香肠pH的影响顺序依次为:B>D>A>C,即发酵时间>菌种配比>接种量>发酵温度。根据表中各因素的R值大小及感官评分可以确定各因素的较优水平组合是A2B2C3D1,即接种量为 107cfu/g、发酵时间为20h、发酵温度为30℃、菌种配比为2∶1。

3 结论

3.1 在实验研究条件下,以一定量的草鱼肉和乳酸菌为基准,通过正交实验获得的发酵鱼肉香肠最佳发酵工艺条件为:最佳发酵温度30℃,发酵时间20h,菌种比例(L∶P)2∶1,菌种接种量107cfu/g,pH5.0。

3.2 微生物发酵剂能迅速降低草鱼肉香肠的pH,抑制原料鱼中腐败微生物的生长繁殖,采用两种乳酸菌(嗜酸乳杆菌和戊糖片球菌)进行鱼肉发酵生产可缩短发酵时间,改善产品风味及感官品质,提高产品质量安全性和稳定性,同时可以更好地利用低值淡水鱼类资源。

[1]沈月新.水产食品学[M].北京:中国农业出版社,2000:1-2.

[2]凌代文.乳酸细菌分类鉴定及实验方法[M].北京:中国轻工业出版社,1999:3.

[3]李卫华.食品微生物实验手册[M].北京:中国轻工业出版社,2000:45-50

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[6]朱燕,罗欣.肉类发酵剂及其发酵方式[J].肉类研究,2003(1):13-15.

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Study on the fermenting technology of Lactobacillus in grass carp fermented sausage

WANG Lei,LIU Xue-jun*
(College of Food Science and Engineering,Jilin Agricultural University,Changchun 130118,China)

Grass carp surimi inculated with the combinations of L.acidlophilus with Pediococcus pentosaceus.The fermenting temperature,fermenting time,the starter inoculates with amounts,the starter matches ratio were studied.The result presented that the optimal temperature fermenting was 30℃,time fermenting was 20h,the starter inoculates with amounts was 107cfu/g and the starter matches ratio(L∶P)2∶1,ferments being completed,the fermented sausage pH was 5.0,all of which achieved the processing technical optimization.

Lactobacillus;fermented sausage;fermenting optimization

TS254.1

B

1002-0306(2011)02-0172-04

我国是渔业大国,2008年水产品出口额达到98亿美元,全年水产品总产量达到4890万t,鱼肉及其制品以高蛋白、低脂肪、低热量、易消化、营养丰富、味道鲜美而著称,作为人体所需能量及各种营养素供应的重要源泉——鱼肉制品,它的生产已逐渐引起人们普遍重视[1]。草鱼是淡水鱼中比较典型的草食性鱼类,具有丰富的营养价值,草鱼100g肉约含蛋白质17.9g,脂肪4.3g,并含有多种维生素[2]。草鱼肉厚刺少、味鲜美,肉质白嫩、韧性好、出肉率高,是理想的淡水鱼加工原料。发酵香肠是利用微生物发酵产生的具有特殊发酵风味的肉制品。目前广泛使用的是乳酸菌,乳酸菌能将原料中的碳水化合物分解为乳酸,使产品的pH下降,这对病原菌及腐败菌的生长起到抑制作用,从而延长了香肠的货架期[3-4],产生的乳酸还可赋予产品特有的风味和坚实的质地。但目前关于发酵鱼肉香肠的报道很少,鱼肉的肌肉组织及成分不同于畜禽肉,鱼肉含水量大,蛋白质含量高,鱼体所带微生物及含有的酶系较多,使鱼肉极易腐败变质,另一方面鱼肉腥味较大,使得发酵的制品风味不佳[5]。用单一发酵剂发酵香肠一般很难得到理想的产品,混合发酵剂则可以弥补单一发酵剂的种种缺陷,提升产品的风味及感官品质。本文就以嗜酸乳杆菌和戊糖片球菌的混合物为发酵剂,以草鱼肉为基质,研究香肠的最佳发酵工艺,加工适合中国人口味的鱼肉发酵香肠。

2010-01-22 *通讯联系人

王磊(1982-),男,硕士研究生,研究方向:水产品加工技术。

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